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Enregistrement W4402643259 · doi:10.1016/j.jmbbm.2024.106752

Designs and mechanical responses of 3D-printed Ti6Al4V porous structures based on triply periodic minimal surfaces with different iso-values

2024· article· en· W4402643259 sur OpenAlex
Dekun Zhang, Rizhi Wang

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueJournal of the mechanical behavior of biomedical materials/Journal of mechanical behavior of biomedical materials · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueCellular and Composite Structures
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaUniversity of British ColumbiaChina Scholarship Council
Mots-clésPorosityMaterials scienceTitanium alloyComposite materialAlloy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

With the increasing applications of additive manufacturing in orthopaedic implants and numerous designs of porous structures available, there is a strong need and opportunity to optimize the structure designs for improved bone integration. Here we created a unique group of sheet structures based on triply periodic minimal surface (TPMS) by varying the iso-value and systematically examined how iso-value influences the mechanical performance of sheet diamond TPMS structures compared to the Octet truss structure. Four iso-values (C) 0, 0.25, 0.5, and 0.75 were designed for sheet Diamond (OSD) TPMS with varying porosity, and Ti6Al4V powder bed fusion was used to produce the porous structures. Compressive tests revealed that iso-value C significantly affected mechanical performance, and interestingly, the impact was porosity-dependent. At high relative density (>0.25), OSD0 (C = 0) displayed the highest elastic modulus and yield strength, whereas at low relative density (<0.25), OSD0.5 showed the highest among all OSD structures. Regarding failure mechanisms, OSD0, OSD0.25, and OSD0.75 showed a mixed domination of stretching and bending, while OSD0.5 was predominantly stretching-dominated. Finite Element Analysis (FEA) found that local yielding initiated at cell nodes upon loading, followed by surface bending and the formation of single or multiple shear bands near the cell nodes. This work demonstrated the feasibility of improving the mechanical performance of porous TPMS structures by simple adjustments in their governing trigonometric functions, serving as a starting point to customize porous structures for specific applications.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0030,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0020,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,015
Tête enseignante GPT0,255
Écart entre enseignants0,240 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle